Interferensi bisa nambah akurasi pangukuran, apa bener?

I. Pambuka

Banyu Bisa Nyumet Lilin, Apa Bener?Iku Bener!

Apa bener ula wedi marang realgar?Iku palsu!

Sing arep kita bahas dina iki yaiku:

Interferensi bisa nambah akurasi pangukuran, apa bener?

Ing kahanan normal, gangguan minangka musuh alami kanggo pangukuran.Interferensi bakal nyuda akurasi pangukuran.Ing kasus sing abot, pangukuran ora bakal ditindakake kanthi normal.Saka perspektif iki, interferensi bisa nambah akurasi pangukuran, sing salah!

Nanging, apa iki mesthi kedadeyan?Apa ana kahanan sing gangguan ora nyuda akurasi pangukuran, nanging nambah?

Jawabane ya!

2. Persetujuan gangguan

Digabungake karo kahanan sing nyata, kita nggawe persetujuan ing ngisor iki babagan gangguan:

  • Interferensi ora ngemot komponen DC.Ing pangukuran nyata, interferensi utamane yaiku gangguan AC, lan asumsi iki cukup.
  • Dibandhingake karo voltase DC sing diukur, amplitudo gangguan relatif cilik.Iki cocog karo kahanan sing nyata.
  • Interferensi minangka sinyal périodik, utawa nilai rata-rata nol ing wektu sing tetep.Titik iki ora mesthi bener ing pangukuran sing nyata.Nanging, amarga interferensi kasebut umume sinyal AC frekuensi sing luwih dhuwur, kanggo umume interferensi, konvensi rata-rata nol cukup kanggo wektu sing luwih suwe.

3. Akurasi pangukuran ing interferensi

Umume alat ukur lan meter listrik saiki nggunakake konverter AD, lan akurasi pangukurane raket karo resolusi konverter AD.Umumé, konverter AD kanthi résolusi sing luwih dhuwur duwe akurasi pangukuran sing luwih dhuwur.

Nanging, resolusi AD tansah winates.Kanthi asumsi yen resolusi AD yaiku 3 bit lan voltase pangukuran paling dhuwur yaiku 8V, konverter AD padha karo skala sing dipérang dadi 8 divisi, saben divisi yaiku 1V.iku 1v.Asil pangukuran saka AD iki tansah integer, lan bagean desimal tansah digawa utawa dibuwang, kang dianggep digawa ing kertas iki.Nggawa utawa mbuwang bakal nyebabake kesalahan pangukuran.Contone, 6.3V luwih saka 6V lan kurang saka 7V.Asil pangukuran AD yaiku 7V, lan ana kesalahan 0.7V.Kita nelpon kesalahan iki AD kuantisasi kesalahan.

Kanggo gampang analisis, kita nganggep manawa skala (konverter AD) ora ana kesalahan pangukuran liyane kajaba kesalahan kuantisasi AD.

Saiki, kita nggunakake loro timbangan identik kuwi kanggo ngukur loro voltase DC ditampilake ing Figure 1 tanpa gangguan (kahanan becik) lan karo gangguan.

Minangka ditampilake ing Figure 1, voltase DC diukur nyata 6.3V, lan voltase DC ing tokoh kiwa ora gangguan sembarang, lan iku Nilai pancet ing Nilai.Tokoh ing sisih tengen nuduhake saiki langsung Kagodha dening arus bolak-balik, lan ana fluktuasi tartamtu ing Nilai.Tegangan DC ing diagram tengen padha karo voltase DC ing diagram kiwa sawise ngilangi sinyal interferensi.Kothak abang ing gambar kasebut nuduhake asil konversi konverter AD.

1689237740647261

Tegangan DC becik tanpa gangguan

1689237771579012

Gunakake voltase DC interfering kanthi nilai rata-rata nol

Gawe 10 pangukuran arus langsung ing rong kasus ing gambar ndhuwur, banjur rata-rata 10 pangukuran.

Skala pisanan ing sisih kiwa diukur kaping 10, lan wacane padha saben wektu.Amarga pengaruh kesalahan kuantisasi AD, saben maca 7V.Sawise 10 pangukuran dirata-rata, asile isih 7V.Kesalahan kuantisasi AD yaiku 0.7V, lan kesalahan pangukuran yaiku 0.7V.

Skala kapindho ing sisih tengen wis owah banget:

Amarga bedane positif lan negatif saka voltase interferensi lan amplitudo, kesalahan kuantisasi AD beda ing titik pangukuran sing beda.Ing owah-owahan saka kesalahan kuantisasi AD, asil pangukuran AD owah-owahan antarane 6V lan 7V.Pitu pangukuran yaiku 7V, mung telu yaiku 6V, lan rata-rata saka 10 pangukuran yaiku 6.3V!Kesalahan yaiku 0V!

Nyatane, ora ana kesalahan sing ora mungkin, amarga ing jagad objektif, ora ana 6.3V sing ketat!Nanging, ana tenan:

Yen ora ana gangguan, amarga saben asil pangukuran padha, sawise rata-rata 10 pangukuran, kesalahane tetep ora owah!

Yen ana jumlah gangguan sing cocog, sawise 10 pangukuran dirata-rata, kesalahan kuantisasi AD dikurangi kanthi urutan gedhene!Résolusi ditingkatake kanthi urutan gedhene!Akurasi pangukuran uga ditingkatake kanthi urutan gedhene!

Pitakonan utama yaiku:

Apa padha nalika voltase diukur nilai liyane?

Pembaca bisa uga pengin ngetutake persetujuan interferensi ing bagean kapindho, nyatakake interferensi karo seri angka angka, superimpose interferensi ing voltase sing diukur, banjur ngitung asil pangukuran saben titik miturut prinsip konverter AD. , banjur ngetung nilai rata-rata kanggo verifikasi, anggere amplitudo gangguan bisa nimbulaké maca sawise kuantisasi AD kanggo ngganti, lan frekuensi sampling cukup dhuwur (pangowahan amplitudo gangguan duwe proses transisi, tinimbang loro nilai positif lan negatif. ), lan akurasi kudu ditingkatake!

Bisa dibuktekake manawa voltase sing diukur ora persis integer (ora ana ing jagad obyektif), bakal ana kesalahan kuantisasi AD, ora ketompo carane gedhe kesalahan kuantisasi AD, anggere amplitudo saka gangguan luwih saka kesalahan kuantisasi AD utawa luwih saka resolusi minimal AD, iku bakal nimbulaké asil pangukuran kanggo ngganti antarane loro nilai jejer.Amarga interferensi simetris positif lan negatif, gedhene lan kemungkinan nyuda lan nambah padha.Mulane, nalika nilai nyata luwih cedhak karo nilai kasebut, kemungkinan nilai sing bakal katon luwih gedhe, lan bakal cedhak karo nilai kasebut sawise rata-rata.

Yaiku: nilai rata-rata saka pirang-pirang pangukuran (nilai rata-rata interferensi nol) kudu luwih cedhak karo asil pangukuran tanpa gangguan, yaiku, nggunakake sinyal interferensi AC kanthi nilai rata-rata nol lan rata-rata sawetara pangukuran bisa nyuda AD Quantize sing padha. kesalahan, nambah résolusi pangukuran AD, lan nambah akurasi pangukuran!


Wektu kirim: Jul-13-2023